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7月14日,国际顶级期刊Cell(《细胞》)在线刊发了西北农林科技大学植物免疫团队历经18年的研究成果——找到了小麦中协助条锈菌感染的真凶,并通过“剪除”小麦中的“叛徒”,使得小麦不易遭受条锈菌的侵染,从而开辟了小麦抗病育种培育的新思路和新途径。
这个真凶,不是别的,其实就是藏在小麦中的一个基因……
为了解开这段基因的内幕,作为植物免疫团队的成员王晓杰带着研究生冲了一关又一关。2004年,王晓杰在做条锈菌侵染小麦后的基因表达实验,期间,他发现了一个在小麦中从未见过的基因片段,碍于当年自身的研究水平和硬件设施的限制,博士期间的王晓杰始终没揭开这段基因的神秘面纱,但这段基因背后究竟有什么故事,始终萦绕在王晓杰心中。
小麦条锈病是小麦头号重大生物灾害,在全世界小麦种植区均有发生,我国一直是发病最重的区域,一般年份会导致10%-30%产量的损失,严重时甚至绝产,所以条锈病被农业农村部列为一类农作物病害。
自然条件下小麦感染条锈菌
18年来,在王晓杰老师和博士后王宁、博士生樊昕以及同事汤春蕾老师的接力奋进中,最终找到了小麦感染条锈菌的真凶——挖掘出了世界首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因,揭示出条锈菌如何操纵小麦感病基因,帮助病菌侵染致病的分子机制,并利用基因编辑技术精准敲除感病基因,实现了小麦对条锈病的广谱抗性,成为真正可用于作物抗病改良的感病基因。文章作者合影(支勇平/摄)
《细胞》杂志的审稿人在看到终稿时,评价到“文章在一稿的基础上,历经近两年的修改,是一项令人难以置信的研究工作”。
小麦抗条锈病鉴定圃
西北农林科技大学博士后王宁、副研究员汤春蕾和博士生樊昕为论文共同第一作者,王晓杰教授、康振生院士为通讯作者。西北农林科技大学为第一作者单位,中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民研究员参与研究工作。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家外专局111项目、国家小麦产业技术体系和陕西省科技创新团队等项目支持。
来源:西北农林科技大学